«Полтава» стала первым «настоящим» линейным кораблём Балтийского флота и первым судном, построенным в Санкт-Петербурге. Её заложили в декабре 1709 г, и назвали в честь недавней славной победы русского оружия. Руководил сооружением корабля Ф. М. Скляев, но главным строителем был сам Пётр I, укрывшийся под псевдонимом Пётр Михайлов.
Корабль спустили на воду 15 июня 1712 г. в присутствии царя. Затем на камелях (своего рода понтоны, служившие для подъёма корпуса судна и проводки его через мелководье) «Полтаву» отбуксировали в Кроншлот для окончательной достройки и оснащения.
Обводы корпуса были достаточно полными. Шпангоуты имели сильный завал внутрь, корма отличалась характерным голландским транцем. Кормовую раковину украшала многофигурная резная композиция, в аллегорической форме прославлявшая победу русской армии под Полтавой. Часть этой композиции (двойные фигуры Георгия Победоносца) сохранилась по сей день и находится в фондах Центрального военно-морского музея в Санкт-Петербурге.
«Полтава» активно участвовала в Северной войне и в 1713 г, ходила под штандартом Петра I. В августе 1717 г. корабль, преследуя шведский капер, сел на мель и получил серьёзные повреждения, однако после ремонта и тимберовки вновь нёс службу. Ещё раз он сильно пострадал во время шторма в мае 1721 г.: потерял две мачты. Его опять отремонтировали. В судьбе первого балтийского линкора важную роль сыграло то, что он был построен из хорошо высушенной древесины – в период бурного строительства флота это правило соблюдалось не всегда. В результате «Полтава» плавала 20 лет – значительно дольше большинства её современников.